[发明专利]一种水处理多功能材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种水处理多功能材料的制备方法，其特征在于，首先用有机酸浸渍高铝粉煤灰1～6小时，有机酸的质量百分比浓度为1％～3％；连续1～3小时加入有机酸，控制反应体系的pH≤1；停止加酸将温度升至90℃，维持2～3小时，pH为2～4；然后固液分离得到有机废酸和改性粉煤灰，改性粉煤灰洗涤干燥后，其比表面积在100～400m²/g，将改性粉煤灰作为基料A；

将氧化铁污泥和硫酸亚铁混合，用固液分离得到的有机废酸调节pH，保持上清液中Fe(II)/Fe(III)的摩尔比为1:1～3，固体的百分含量小于10％；将上述浆料置于反应釜，用碱性药剂调节pH≥11，控制真空度为-0.6MPa，保持温度50～90℃，浆料表面变黑，得到黑色铁泥浆，静止3～5小时，即为基料B；

将上述基料A加入到装有基料B的反应釜中，搅拌1～3小时，控制粉煤灰的固含量与黑色铁泥浆的固含量比为7～9.5:1；将上述混合溶液过滤、洗涤和烘干得到固体粉末；然后向固体粉末中加入高岭土、水玻璃、白胶、植物胶粉和液体石蜡，挤压成型或混合成球，球的粒径为1～5mm，将成型的材料105～120℃烘干和400～1400℃无氧煅烧活化2h，即得水处理多功能材料；其中，基料B、基料A、高岭土、水玻璃、液体石蜡、白胶和植物胶粉的质量比为1～20:100:15～20:25～40:2～3:0.5～3:1～5；水玻璃的质量百分比浓度为30～40％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高铝粉煤灰粒度为200目以上，其中含氧化铝的质量百分浓度为45％以上。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的氧化铁污泥中重金属离子在上清液中的浓度为0.2～1000mg/L。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的黑色铁泥浆的粒度在100微米以下，其中纳米级颗粒的质量百分比浓度在30～50％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的黑色铁泥浆的粒度在100微米以下，其中纳米级颗粒的质量百分比浓度在30～50％。

6.权利要求1、2或5制备的水处理多功能材料的应用，其特征在于，将制备的水处理多功能材料作为吸附剂和催化剂，应用于有机废水处理过程中，按液固比为10～1:1，单位为ml/g；将水处理多功能材料加入到有机废水中，添加氧化剂的浓度为70～200mg/L，降解时间5～30min。

7.权利要求3制备的水处理多功能材料的应用，其特征在于，将制备的水处理多功能材料作为吸附剂和催化剂，应用于有机废水处理过程中，按照液固比为10～1:1，单位为ml/g；将多功能材料加入到有机废水中，添加氧化剂的浓度为70～200mg/L，降解时间5～30min。

8.权利要求4制备的水处理多功能材料的应用，其特征在于，将制备的水处理多功能材料作为吸附剂和催化剂，应用于有机废水处理过程中，按照液固比为10～1:1，单位为ml/g；将多功能材料加入到有机废水中，添加氧化剂的浓度为70～200mg/L，降解时间5～30min。

9.权利要求1、2、5、7或8制备的水处理多功能材料的应用，其特征在于，将制备的水处理多功能材料作为生物床填料或载体时，利用重金属废水处理的铁污泥，控制在温度为1000℃以上烧结，避免重金属溶出。

10.权利要求6制备的水处理多功能材料的应用，其特征在于，将制备的水处理多功能材料作为生物床填料或载体时，利用重金属废水处理的铁污泥，控制在温度为1000℃以上烧结，避免重金属溶出。